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巨磁阻抗GMI效应即外加静磁场可以显著改变材料交流阻抗的物理效应,利用巨磁阻抗效应制作的磁传感器能够同时满足灵敏度高、尺寸微型化、响应速度快、功耗低、非接触测试和没有磁滞等要求,并且这种传感器使用交流驱动,可以实现调制、解调、滤波、振荡和共振等多种功能,在工程控制方面拥有广阔的应用前景。巨磁阻抗效应一般出现在软磁丝、薄带和薄膜中,其中薄膜GMI传感器适合半导体电路的集成并可应用于批量生产,能大大降低生产成本,因此研究软磁薄膜材料中的巨磁阻抗效应具有重要的实用价值,对它的研究也越来越受到各国研究者的重视。 本文建立了一个由两层软磁性能良好的铁磁材料中间夹一层导电薄膜构成的三明治结构薄膜模型,从理论上研究其巨磁阻抗效应。在该模型中我们重点考虑了磁各向异性的动态分量的影响,这一项在以往的模型中,往往是被忽略的,而在交变电流作用下,尤其是在高频下,这一分量的作用是值得考虑的。研究的主要内容和结论如下: 首先,从“铁磁层/导体层/铁磁层”三明治结构出发,利用经典的Maxwell方程组,结合一定的边界条件,计算出导体层与磁性层的电流分布表达式,得到三明治薄膜的阻抗表达式。 其次,考虑磁性层具有180°条状磁畴。利用Landau-Lifshitz方程,采用Gilbert阻尼形式计算得到了高频下铁磁层的张量磁导率的表达式。在计算中,我们将磁晶各向异性等效场随交变电流变化的动态量纳入Landau-Lifshitz方程进行计算,得到张量磁导率表达式,计算得到横向有效磁导率的表达式。 我们的计算结果与N.A.Usov、董承远、黄灿星等人的未考虑磁各向异性的动态分量的结果进行比较得到:对于具有横向各项异性的三明治薄膜,当纵向外加磁场大小与各向异性等效场大小相当、外加交变电流频率相对较低时,磁各向异性等效场随时间变化的动态分量对有效磁导率的影响不可忽略,当外加直流磁场与磁各向异性场差别较大,或交变电流频率相对较高时,两种模型计算的结果基本一致,此时可以忽略磁各向异性等效场的动态分量的影响。外加静磁场和磁各向异性等效场之间的夹角越大,磁晶各向异性等效场的动态分量对有效磁导率的